(57)【要約】      （修正有）【課題】高レベル廃棄物の貯蔵キャビティの十分な換気を実現する、高レベル廃棄物を地盤下に貯蔵するシステム及び方法である。【解決手段】１つの面において、高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵し、その主要部分が地盤下に配置されたキャビティと、地盤上入口からキャビティ内への地盤下出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトとを備えるシステムである。別の面において、キャニスタを受け入れるキャビティを有する本体と、周囲空気入口からキャビティ内への出口までの通路を形成する入口換気ダクトと、キャニスタの底面が出口の頂部よりも下方となるようにキャニスタをキャビティ内に支持する少なくとも１つの支持体とを備えるシステムである。その他の面において、該システムを使用して高レベル廃棄物キャニスタを貯蔵する方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高レベル廃棄物を貯蔵するシステムにおいて、
高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵するキャビティを有し、その一部分が地盤下に配置された本体を備え、
該本体が、地盤上入口からキャビティ内の地盤下出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトを有する、高レベル廃棄物を貯蔵するシステム。
【請求項２】
請求項１のシステムにおいて、地盤上入口が本体の側壁にある、システム。
【請求項３】
請求項２のシステムにおいて、地盤下出口がキャビティの底部付近にある、システム。
【請求項４】
請求項３のシステムにおいて、入口換気ダクトが細長い実質的にＳ字形の形状である、システム。
【請求項５】
請求項１のシステムにおいて、本体の入口換気ダクトの数が２つであり、２つの入口換気ダクトの地盤上入口が本体の両側壁にある、システム。
【請求項６】
請求項１のシステムにおいて、入口換気ダクトの少なくとも一部分が本体から絶縁される、システム。
【請求項７】
請求項１のシステムにおいて、キャビティの少なくとも一部分が本体から絶縁される、システム。
【請求項８】
請求項１のシステムにおいて、入口換気ダクト及びキャビティが、地盤下液体が侵入しないよう密閉的に密封される、システム。
【請求項９】
請求項８のシステムにおいて、キャビティをライニングする金属殻体と、キャビティの底面を形成する金属底部板とを更に備え、入口換気ダクトが、金属ライナーにて形成され、殻体、底部板及び入口換気ダクトが互いに溶接されて一体型構造体を形成する、システム。
【請求項１０】
請求項９のシステムにおいて、本体がコンクリートにて出来ている、システム。
【請求項１１】
請求項１のシステムにおいて、キャニスタをキャビティの底面にて支持する手段を更に備え、該支持手段が、キャニスタが貯蔵のためキャビティ内に配置されたとき、高レベル廃棄物のキャニスタとキャビティの底面との間に空気プレナムを提供する、システム。
【請求項１２】
請求項１１のシステムにおいて、支持手段が、高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持し、キャニスタの底面が入口換気ダクトの地盤下出口の頂部よりも下方となるようにする、システム。
【請求項１３】
請求項１２のシステムにおいて、支持手段が、周方向に隔てられた１つ又はより多数の支持ブロックである、システム。
【請求項１４】
請求項１２のシステムにおいて、支持手段が、高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持し、キャニスタの底面が地盤下出口の頂部から少なくとも５０．８ｍｍ（２インチ）だけ下方となるようにした、システム。
【請求項１５】
請求項１のシステムにおいて、本体の頂部に配置され且つキャビティを被う蓋を更に備える、システム。
【請求項１６】
請求項１５のシステムにおいて、高レベル廃棄物キャニスタがキャビティ内に配置されたとき、キャニスタと蓋との間に空気プレナムが存在する、システム。
【請求項１７】
請求項１６のシステムにおいて、蓋が、加熱された空気がキャビティから出るのを許容し得るよう少なくとも１つの出口換気ダクトを備え、該出口換気ダクトが、空気プレナムから蓋の側壁を通って外部雰囲気まで伸びる、システム。
【請求項１８】
請求項１７のシステムにおいて、蓋の出口換気ダクトが、本体の入口換気ダクトの地盤上入口から周方向に及び方位角にて分離される、システム。
【請求項１９】
請求項１のシステムにおいて、本体が配置される基部を更に備える、システム。
【請求項２０】
請求項１のシステムにおいて、本体の主要部分が地盤下に配置される、システム。
【請求項２１】
請求項２０のシステムにおいて、本体の高さの約９１４．４ｍｍ（約３フィート）以下が地盤上に残る、システム。
【請求項２２】
請求項１のシステムにおいて、キャビティ及び入口換気ダクトが、一体型スチールライニングにより形成され、本体がコンクリートにて形成される、システム。
【請求項２３】
請求項１のシステムにおいて、キャビティの高さの主要部分が地盤下となる、システム。
【請求項２４】
請求項１のシステムにおいて、加熱された空気がキャビティから出るのを許容する少なくとも１つの出口換気ダクトを更に備える、システム。
【請求項２５】
請求項１のシステムにおいて、入口換気ダクトの地盤上入口を被う換気スクリーンと、本体の頂部に配置され且つ、高レベル廃棄物キャニスタがキャビティ内にあるとき、キャニスタと蓋との間に出口空気プレナムが存在するようにキャビティを被う蓋と、本体がその上に配置される基部と、出口空気プレナムから地盤上の外部雰囲気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトであって、本体内にて入口換気ダクトの地盤上入口から周方向に及び方位角にて分離された前記少なくとも１つの出口換気ダクトと、キャビティをライニングする金属殻体と、キャビティの底面を形成する金属底部板とを備え、入口換気ダクトが、金属ライナーにより形成され、殻体、底部板及び入口換気ダクトが互いに溶接されて、地盤下液体が侵入しないように密閉的に密封された一体型構造体を形成し、地盤下出口がキャビティの底部付近にあり、キャニスタをキャビティの底面に支持する手段であって、キャニスタが貯蔵のためキャビティ内に配置されたとき、高レベル廃棄物のキャニスタとキャビティの底面との間に入口空気プレナムを提供する前記支持手段を備え、該支持手段が、キャニスタの底面が入口換気ダクトの地盤下出口の頂部よりも下方となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持し、本体の主要部分が地盤下となり、キャビティの高さの主要部分が地盤下となるようにした、システム。
【請求項２６】
高レベル廃棄物を貯蔵する方法において、
加熱された空気がキャビティから出るのを許容する少なくとも１つの出口換気ダクトを更に備える、請求項１に記載のシステムを提供するステップと、
キャニスタの主要部分が地盤下となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に下降させるステップと、
キャビティを取り囲み得るように蓋を本体の頂部に配置するステップとを備え、
本体の入口換気ダクトを通ってキャビティ内に入る冷たい空気によりキャニスタの換気が行われ、該冷たい空気は、高レベル廃棄物によりキャビティ内にて加熱され、暖められた空気が出口換気ダクトを通ってキャビティから出るようにした、高レベル廃棄物を貯蔵する方法。
【請求項２７】
高レベル廃棄物を貯蔵するシステムにおいて、
高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵するキャビティを形成し、該キャビティが頂部と、底部と、底面とを有する構造体と、
周囲空気入口からキャビティの底部付近の出口までの通路を形成する少なくとも１つの入口換気ダクトと、
キャビティの頂部付近から周囲空気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトと、
キャニスタの底面が出口の頂部よりも下方となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持する手段とを備え、
入口換気ダクトが、周囲空気入口からキャビティに対する視線が存在しないよう入口換気ダクトの形状とされる、システム。
【請求項２８】
請求項２７のシステムにおいて、本体の主要部分が地盤下に配置され、入口換気ダクトの周囲空気入口が地盤上となり、入口換気ダクトの出口が地盤下になるようにした、システム。
【請求項２９】
請求項２７のシステムにおいて、入口換気ダクトの周囲空気入口及び出口の双方が地盤上になり、入口換気ダクトが、周囲空気入口から支持手段により支持されたキャニスタに対する視線が存在しないような形状とされる、システム。
【請求項３０】
請求項２９のシステムにおいて、入口換気ダクトが、Ｌ字形、角度付き、Ｓ字形又は湾曲した一部分を備える、システム。
【請求項３１】
請求項２７のシステムにおいて、支持手段が、キャニスタの底面が出口の頂部から少なくとも５０．８ｍｍ（２インチ）だけ下方となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持する、システム。
【請求項３２】
高レベル廃棄物を貯蔵するシステムにおいて、
高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れるキャビティを形成し、その少なくとも一部分が地盤下に配置された殻体と、
地盤上入口からキャビティの底部付近の地盤下出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトとを備え、
地盤下流体が侵入しないようキャビティが密閉的に密封されるよう該入口換気ダクトが殻体に接続される、システム。
【請求項３３】
請求項３２のシステムにおいて、キャビティの頂部付近から周囲雰囲気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトを更に備える、システム。
【請求項３４】
請求項３３のシステムにおいて、殻体の頂部に固定された蓋であって、少なくとも１つの出口換気ダクトを備える前記蓋を更に備える、システム。
【請求項３５】
請求項３２のシステムにおいて、底部板を更に備え、該底部板、殻体及び入口換気ダクトが、地盤下流体が侵入しないよう密閉的に密封された一体型構造体を形成する、システム。
【請求項３６】
請求項３２のシステムにおいて、殻体及び入口換気ダクトがスチールで出来ており且つ、互いに密封溶接される、システム。
【請求項３７】
請求項３２のシステムにおいて、地盤下に配置された基部を更に備え、殻体及び入口換気ダクトが該基部の頂部に配置される、システム。
【請求項３８】
高レベル廃棄物を貯蔵する方法において、
地盤下穴を提供するステップと、
高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れるキャビティを形成し、その少なくとも一部分が地盤下に配置された殻体と、入口からキャビティの底部付近の出口まで伸びて、殻体に接続された少なくとも１つの入口換気ダクトとを備えるシステムを提供するステップと、
入口換気ダクトの入口が地盤上となり、キャビティ内への入口換気ダクトの出口が地盤下となるように装置を穴内に配置するステップと、
穴を工学的設計とした充填材にて充填するステップと、
高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に下降させるステップとを備える、高レベル廃棄物を貯蔵する方法。
【請求項３９】
請求項３８の方法において、殻体の主要部分が地盤下になる、方法。
【請求項４０】
請求項３９の方法において、キャビティの頂部付近から周囲雰囲気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトを備える蓋を殻体の頂部に配置するステップを更に備える、方法。
【請求項４１】
請求項４０の方法において、冷たい空気が入口換気ダクトを介してキャビティに入り、該冷たい空気がキャニスタからの熱により暖められ、該暖められた空気が出口換気ダクトを介してキャビティから出ることを含む、方法。
【請求項４２】
低熱負荷を有する高レベル廃棄物を貯蔵するシステムにおいて、
高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れ、その少なくとも一部分が地盤下に配置されたキャビティを形成する構造体と、
キャビティの頂部付近から周囲雰囲気までの通路を形成する少なくとも１つの換気ダクトとを備え、
地盤下流体が侵入しないようキャビティが密閉的に密封される、低熱負荷を有する高レベル廃棄物を貯蔵するシステム。
【請求項４３】
請求項４２のシステムにおいて、構造体がスチール殻体又はコンクリート本体である、システム。
【請求項４４】
請求項４３のシステムにおいて、構造体がスチール殻体であり、該殻体を取り巻くコンクリート本体を更に備える、システム。
【請求項４５】
請求項４２のシステムにおいて、キャビティの底部付近に換気ダクトが存在しない、システム。
【請求項４６】
請求項４２のシステムにおいて、構造体が殻体であり、殻体を取り巻くコンクリート本体と、殻体をコンクリート本体から絶縁する手段と、殻体の頂部に固定されて、少なくとも１つの換気ダクトを備える蓋と、底部板とを更に備え、底部板及び殻体が一体型の構造体を形成し、地盤下に配置された基部を備え、殻体及び底部板が該基部の頂部に配置され、キャビティ内に配置された高レベル廃棄物のキャニスタを備え、キャニスタの全体が地盤下となるように殻体が地盤より十分下方に配置され、蓋とキャニスタとの間に形成された空気プレナムを備え、少なくとも１つの換気ダクトが、空気プレナムから周囲雰囲気までの通路を形成し、キャビティの床に配置された１つ又はより多くの支持ブロックであって、貯蔵のためキャニスタがキャビティ内に配置されたとき、高レベル廃棄物のキャニスタとキャビティの底面との間に第二の空気プレナムを形成する前記支持ブロックを備え、キャビティの底部付近に換気ダクトが存在せず、殻体がスチールにて出来ており、キャニスタ壁と殻体との間に小さい隙間が存在し、該小さい隙間が２５．４ｍｍ（１インチ）ないし７６．２ｍｍ（３インチ）の範囲にある、システム。
【請求項４７】
低熱負荷を有する高レベル廃棄物を貯蔵する方法において、
請求項４２のシステムを提供するステップと、
キャニスタの少なくとも主要部分が地盤下となる迄、低熱の高レベル廃棄物のキャニスタをキャビティ内に下降させるステップと、
キャニスタをキャビティ内に支持するステップとを備える、低熱負荷を有する高レベル廃棄物を貯蔵する方法。
【請求項４８】
請求項４７の方法において、キャニスタの全体が、キャビティ内に配置されたとき、地盤下となる、方法。
【請求項４９】
請求項４８の方法において、
冷たい空気が少なくとも１つの換気ダクトを介してキャビティに入り、
該冷たい空気が、キャニスタから放出される熱により暖められ、
暖められた空気が、少なくとも１つの換気ダクトを介してキャビティから出る、方法。
【請求項５０】
高レベル廃棄物を貯蔵する方法において、
高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵するキャビティであって、頂部と、底部と、底面とを有する前記キャビティを形成する構造体と、周囲空気入口からキャビティの底部付近の出口までの通路を形成する少なくとも１つの入口換気ダクトと、キャビティの頂部付近から周囲空気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトとを備えるシステムを提供するステップと、
キャニスタの底面が少なくとも１つの入口換気ダクトの出口の頂部よりも下方となる迄、高レベル廃棄物が装填されたキャニスタをキャビティ内に下降させるステップと、
キャニスタの底面が少なくとも１つの入口換気ダクトの出口の頂部よりも下方となる位置にて、キャニスタをキャビティ内に支持するステップとを備える、高レベル廃棄物を貯蔵する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年２月１０日付けで出願された米国特許出願第１１／０５４，８６９号、２００５年２月１０日付けで出願された米国特許出願第１１／０５４，８９７号、２００５年２月１０日付けで出願された米国特許出願第１１／０５４，８９８号に基づく優先権を主張するものであり、上記米国特許出願の全ては、２００４年３月１８日付けで出願された米国特許出願第１０／８０３，６２０号に基づく優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、全体として、高レベル廃棄物を貯蔵する分野、特に、使用済み核燃料のような高レベル廃棄物を換気した垂直モジュール内に貯蔵するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
原子炉の運転時、燃料エネルギが所定の程度まで使い尽くされた後、燃料組立体を除去することが一般的である。除去したとき、この使用済み核燃料は、未だ高放射性であり、また、多量の熱を発生させ、このため、その包装、移送及び貯蔵時、非常な注意を必要とする。環境を放射線の被爆から保護するため、使用済み核燃料は、最初に、キャニスタ内に配置される。次に、装填したキャニスタは、移送し且つ、キャクスと称される大型の円筒状容器内に貯蔵される。使用済み核燃料をある位置からある位置まで移送するため移送キャスクが使用される一方、使用済み核燃料を所定の時間、貯蔵するため貯蔵キャスクが使用される。
【０００４】
典型的な電子力発電所において、開放した空のキャニスタを最初、開放した移送キャスク内に配置する。次に、移送キャクス及び空のキャニスタを水プールに浸ける。キャニスタ及び移送キャスクが水プールに浸ったままである間に、使用済み核燃料をキャニスタ内に装填する。使用済み核燃料にて完全に装填されたならば、典型的に、水プール中にある間に、キャニスタの頂部に蓋を配置する。次に、移送キャスク及びキャニスタを水プールから除去し、その上にキャニスタの蓋を溶接し、蓋を移送キャスクに取り付ける。次に、キャニスタを適正に水抜きし且つ、不活性気体を充填する。次に、移送キャスク（装填したキャニスタを保持している）を貯蔵キャスクが配置された位置まで搬送する。次に、装填したキャニスタを長時間貯蔵のため、移送キャスクから貯蔵キャスクまで移送する。移送キャスクから貯蔵キャスクまで移送する間、装填したキャニスタを環境に露呈させないことが必須である。
【０００５】
貯蔵キャスクの１型式のものは、換気した垂直オーバパック（「ＶＶＯ」）である。ＶＶＯは、主として、スチール及びコンクリートで出来た大型の構造物であり、使用済み核燃料が装填されたキャニスタを貯蔵するため使用される。ＶＶＯは、地面に立っており、典型的に、円筒状の形状をしており、重量が１５０トン以上と極めて重く、高さは４．８７６８ｍ（１６フィート）以上であることがしばしばである。ＶＶＯは、典型的に、平坦な底部と、使用済み核燃料のキャニスタを受け入れるキャビティを有する円筒状本体と、除去可能な頂部蓋とを有している。
【０００６】
使用済み核燃料を貯蔵するためＶＶＯを使用するとき、使用済み核燃料にて装填されたキャニスタは、ＶＶＯの円筒状本体のキャビティ内に配置される。使用済み核燃料は貯蔵のためＶＶＯに配置されたとき、未だ多量の熱を発生させるため、この熱エネルギがＶＶＯキャビティから逃げるための手段を有することが必要である。この熱エネルギは、ＶＶＯキャビティを換気することによりキャニスタの外面から除去される。ＶＶＯキャビティを換気するとき、冷たい空気が底部の換気ダクトを通ってＶＶＯチャンバに入り、装填したキャニスタを通って上方に流れ且つ、頂部の換気ダクトを通って上昇した温度にてＶＶＯから出る。既存のＶＶＯの底部及び頂部換気ダクトは、図１に示すように、ＶＶＯの円筒状本体の実質的に底部及び頂部付近にてそれぞれ周方向に配置されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱がキャニスタから逃げることができるようにＶＶＯキャビティを換気することが必要であるが、ＶＶＯが十分な放射線遮蔽効果を提供し且つ、使用済み核燃料が外部環境に直接、露呈されないようにすることも必須である。オーバパックの底部付近に配置された入口ダクトは、装填したオーバパックを監視するため、自分自身、短時間、ダクトに接近する位置にいなければならない安全及び監視員に対する特に無防備な放射線の被曝源である。
【０００８】
更に、使用済み核燃料にて装填されたキャニスタが移送キャスクから貯蔵ＶＶＯまで移送されるとき、移送キャスクは、キャニスタは、貯蔵ＶＶＯキャビティ内に下降するように貯蔵ＶＶＯの頂部に積み重ねられる。殆どのキャスクは、極めて大型の構造物であり、重量が２５０，０００ｌｂｓもあり、また、高さは４．８７６８ｍ（１６フィート）以上である。移送キャスクを貯蔵ＶＶＯ／キャスクの頂部に積み重ねるためには、広いスペース、大型の天井クレーン、及び多分、安定化のため拘束システムを必要とするであろう。発電所内にてかかるスペースが利用できないことがしばしばである。最後に、地上貯蔵ＶＶＯは、地面上に少なくとも４．８７６８ｍ（１６フィート）立ち、テロリストによる大きな攻撃標的となる。
【０００９】
図１には、従来の技術のＶＶＯ２が示されている。従来の技術のＶＶＯ２は、平坦な底部１７と、円筒状本体１２と、蓋１４とを備えている。蓋１４は、ボルト１８により円筒状本体１２に固定されている。ボルト１８は、従来の技術のＶＶＯ２が転倒したならば、蓋１４が本体１２から分離するのを阻止する働きをする。円筒状本体１２は、頂部換気ダクト１５と、底部換気ダクト１６とを有している。頂部換気ダクト１５は、円筒状本体１２の頂部付近に配置される一方、底部換気ダクト１６は、円筒状本体１２の底部付近に配置される。底部換気ダクト１６及び頂部換気ダクト１５の双方が円筒状本体１２の円周の周りに配置される。従来の技術のＶＶＯ２の全体は、地盤上に配置される。
【００１０】
本発明の１つの目的は、移送キャスクが貯蔵ＶＶＯの頂部に積み重ねられたとき、積み重ね組立体の高さを低くする、使用済み核燃料のような高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、必要とする垂直スペースが少なくて済む、使用済み核燃料のような、高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、高レベル廃棄物を十分に換気しつつ、貯蔵中、地盤の放射線遮蔽性質を利用する、使用済み核燃料のような、高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、十分に保証された原子力発電所内にて得られるものと同一程度又はより高レベルの運転上の防護策を提供する、使用済み核燃料のような、高レベルの廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、地震及びその他の大災害により生じた危険性を減少させ且つ、貯蔵したキャニスタに対する世界貿易センター又はペンタゴン型式の攻撃による潜在的な損傷を実質的に解消する、使用済み核燃料のような、高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１５】
本発明の１つの目的は、高レベル廃棄物を移送キャスクから貯蔵ＶＶＯまで人間工学的に移送することを許容する、使用済み核燃料のような、高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、使用済み核燃料のような、高レベル廃棄物を地盤下に貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１７】
本発明の更に別の目的は、環境に放出される放射線の量を減少させる、使用済み核燃料のような高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【００１８】
本発明の更に別の目的は、「急速な浸水（ｓｍａｒｔ  ｆｌｏｏｄ）」状態を含む、浸水状態の間、貯蔵したキャニスタからの十分な熱除去能力を提供する、使用済み核燃料のような高レベル廃棄物を貯蔵するシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
１つの面において、高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵するキャビティを有し、一部分が地盤下に配置された本体であって、地盤上入口からキャビティの地盤下出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトを有する上記本体とを備える、高レベル廃棄物を貯蔵するシステムである、本発明によって上記及びその他の目的は実現される。地盤上から地盤下の箇所におけるキャビティまで伸びる入口換気ダクトを本体に設けることにより、周囲空気によるキャビティ内のキャニスタの換気を妨害することなく、高レベル廃棄物キャニスタに対し地盤の放射線遮蔽性質を利用することができる。高温の高レベル廃棄物にて装填されたとき、冷たい周囲空気が地盤上の入口に入り、入口換気ダクトを通って移動し、好ましくは、その底部付近にてキャビティに入る。高レベル廃棄物からの熱は冷たい空気を暖め、空気をキャビティ内で上昇させる。加熱された空気はその後、蓋又は本体の地盤上の開口部の何れかに配置された出口換気ダクトを介してキャビティから出る。このように、高レベル廃棄物キャニスタの地盤下の貯蔵は、高レベル廃棄物に対する十分な熱換気を提供しつつ容易となる。
【００２０】
好ましくは、入口換気ダクトの地盤上入口は、本体の側壁にあるものとする。地盤上入口が本体の側壁にあるとき、入口換気ダクトは、細長い実質的にＳ字形の形状とすることができる。十分な換気を提供するため、本体の両側壁にて本体に２つの入口換気ダクトを設けることが好ましい。入口換気ダクトの地盤上入口を被うため、換気スクリーンが設けられることが好ましい。
【００２１】
本体は、コンクリートにて出来たものであることが好ましく、キャビティ及び換気ダクトは、コンクリート本体から絶縁して本体がＦＳＡＲ限界値以上に加熱されるのを防止すること、及び入口換気ダクトに入る空気がキャビティに入る前に加熱されるのを防止することの双方を行うことができる。入口換気ダクト及びキャビティは、地盤下液体が侵入しないように密閉的に密封された一体型部分となるような構造とされることが好ましい。このことは、キャビティ内部が腐食する可能性を減少させることになる。この実施の形態において、キャビティを裏当てするためスチール殻体を設け、入口換気ダクトはスチールライニングで出来たものとすることができる。次に、殻体及び入口換気ダクトを互いに溶接して密閉的シールを実現することができる。また、殻体及び入口換気ダクトと一体型である底部板をキャビティの下方に設けることもできる。該システムはまた、強化コンクリートスラブのような、その上に本体が配置される基部を備えることもできる。
【００２２】
システムはまた、キャビティの底部／床に配置された支持ブロックを有することもできる。好ましくは、これらの支持ブロックは周方向に隔てられ且つ、キャニスタが貯蔵のためキャニスタ内に配置されたとき、高レベル廃棄物のキャニスタとキャビティの底面との間に入口空気プレナムを提供するようにする。入口空気プレナムが存在することは、キャビティの好適な換気を容易にするのを助ける。支持ブロックは、低炭素鋼にて出来たものとすることができる。以下に説明するように、本発明の幾つかの面において、支持ブロックとキャビティ内への入口換気ダクトの地盤下の出口（すなわち開口部）との間の相対的な高さは、浸水状態の間、過熱に対して保護することになろう。
【００２３】
高レベル廃棄物を貯蔵する間、システムは、本体の頂部に配置され且つ、キャビティを被う蓋を更に備えることが好ましい。好ましくは、高レベル廃棄物キャニスタがキャビティ内に配置され、蓋が本体の頂部に配置されてキャビティを取り囲むとき、キャニスタと蓋との間に出口空気プレナムが存在するようにする。該蓋は、該蓋が本体の頂部に配置されたとき、キャビティ内に突き出すせん断リングを備えることも好ましい。せん断リングは、地震、衝撃性ミサイル又はその他の反射体からの側方力に対して極めて大きいせん断抵抗を提供し、これにより、システムの放射線遮蔽の完全さを維持する。
【００２４】
蓋は、加熱された空気がキャビティから出るのを許容する少なくとも１つの出口換気ダクトを備えることも好ましい。この出口換気ダクトは、例えば、蓋の側壁における水平方向通路とすることができる。この実施の形態において、蓋の出口換気ダクトは、本体の入口換気ダクトの地盤上入口から周方向に且つ方位角にて分離されている。このことは、蓋を介してキャビティから出る加熱された空気が本体の入口換気ダクト内に吸引され且つ、キャビティ内に戻るのを阻止するのを助けることになる。その他の実施の形態において、出口換気ダクトをＶＶＯ自体の本体内に配置することができる。
【００２５】
本体の主要部分は地盤下に配置されることが好ましく、本体は地盤上を約１０６．６８ｃｍ（４２インチ）以下だけ、伸びることがより好ましい。また、キャビティの高さの主要部分は地盤下にあり、高レベル廃棄物キャニスタがキャビティ内に下降されたとき、キャニスタの少なくとも主要部分が地盤下となるようにすることが好ましい。最も好ましくは、キャニスタの全体が、貯蔵する間、地盤下になるようにする。
【００２６】
別の面において、本発明は、上述したシステムであって、少なくとも１つの出口換気ダクトを有するシステムを提供するステップと、キャニスタの主要部分が地盤下となるように高レベル廃棄物をキャビティ内に下降させるステップと、キャビティを取り囲むように蓋を本体の頂部に配置するステップとを備え、キャニスタの換気が本体の入口換気ダクトを通ってキャビティに入る冷たい空気により提供され、冷たい温空気は高レベル廃棄物によりキャビティ内で加熱され、暖かい空気は出口換気ダクトを通ってキャビティから出るようにした、高レベル廃棄物を貯蔵する方法である。本発明の方法を実施するために使用されるシステムは、上述した設計仕様の任意のものを含むことができる。
【００２７】
更に別の面において、本発明は、高レベル廃棄物キャニスタを受け入れ且つ貯蔵し、頂部と、底部と、底面とを有するキャビティを備える本体と、周囲空気入口からキャビティの底部付近の出口までの通路を形成する少なくとも１つの入口換気ダクトと、キャビティの頂部付近から周囲空気までの通路を形成する少なくとも１つの出口換気ダクトと、高レベル廃棄物キャニスタの底部とキャビティの底面との間に空気プレナムが形成されるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持する手段とを備え、支持手段が、キャニスタの底部が出口の頂部よりも下方となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持するようにした、高レベル廃棄物を貯蔵するシステムである。好ましくは、支持手段は、キャニスタの底部が出口の頂部よりも少なくとも５．０８ｃｍ（２インチ）だけ下方となるように高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に支持するものとする。
【００２８】
本発明のこの面において、ＶＶＯの本体は、完全に又は部分的に地盤上となるものとすることができる。本体の少なくとも一部分が地盤下に配置される１つの実施の形態において、入口換気ダクトの周囲空気入口は地盤上となる一方、入口換気ダクトの出口は地盤下となる。
【００２９】
本体の全体が地盤上となる本発明のこの面の１つの実施の形態において、入口換気ダクトの周囲空気入口及び出口の双方が地盤上となるようにすることができる。この実施の形態において、入口換気ダクトは、周囲空気入口から支持手段により支持されたキャニスタまでの視線が存在しないような形状とされよう。例えば、入口換気ダクトは、Ｌ字形、角度付き形状、Ｓ字形又は湾曲形状の一部分を備えることができる。このことは、キャニスタにより放出された放射線が周囲環境に「照射する」のを防止するために行われる。
【００３０】
更に別の面において、本発明は、高レベル廃棄物キャニスタを受け入れるキャビティを形成する殻体であって、その少なくとも一部分が地盤下に配置された上記殻体と、地盤上入口からキャビティの底部付近の地盤下出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトであって、地盤下流体が侵入しないようキャビティが密閉的に密封されるように殻体に接続された上記少なくとも１つの入口換気ダクトとを備える、高レベル廃棄物を貯蔵するシステムである。
【００３１】
更に別の面において、本発明は、地盤下穴を提供するステップと、高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れるキャビティを成形する殻体であって、その少なくとも一部分が地盤下に配置された上記殻体と、入口からキャビティの底部付近の出口まで伸びる少なくとも１つの入口換気ダクトであって、殻体に接続された上記入口ダクトとを備えるシステムを提供するステップと、入口換気ダクトの入口が地盤上となり、キャビティ内への入力換気ダクトの出口が地盤下となるように装置を穴内に配置するステップと、穴を工学的に設計した充填材にて充填するステップと、高レベル廃棄物キャニスタをキャビティ内に下降させるステップとを備える、高レベル廃棄物を貯蔵する方法である。
【００３２】
別の面において、本発明は、高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れるキャビティを形成する殻体であって、その少なくとも一部分が地盤下に配置された上記殻体と、キャビティの頂部付近から周囲雰囲気まで伸びる通路を形成する少なくとも１つの換気ダクトと、を備え、地盤下の流体が侵入しないようにキャビティが密閉的に密封される、高レベル廃棄物を貯蔵するシステムである。
【００３３】
更なる面において、本発明は、高レベル廃棄物のキャニスタを受け入れるキャビティを形成する殻体であって、その少なくとも一部分が地盤下に配置された上記殻体と、キャビティの頂部付近から周囲雰囲気まで伸びる通路を形成する少なくとも１つの換気ダクトとを備えるシステムを提供するステップを備え、地盤下の流体が侵入しないようにキャビティが密閉的に密封され、キャニスタの少なくとも主要部分が地盤下となる迄、低熱の高レベル廃棄物のキャニスタをキャビティ内に下降させるステップを備える、低熱の高レベル廃棄物を貯蔵する方法である。
【００３４】
本発明は特定型式の高レベル廃棄物に何ら限定されるものではないとの理解の下、使用済み燃料を貯蔵するシステム及び方法に関し本発明を以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図２及び図３を参照すると、本発明の第一の実施の形態に従った地下ＶＶＯ２０が示されている。地下ＶＶＯ２０は、使用済みキャニスタの移送作業のため１００トン及び１２５トン移送キャスクと完全に適合可能な垂直の換気、乾燥した使用済み燃料貯蔵システムである。地下ＶＶＯ２０は、任意の寸法又は型式の移送キャスクと適合し得るよう形態変更し且つ設計することができる。地下ＶＶＯ２０は、地上オーバパック（図１の従来技術のＶＶＯ２のような）に代えて独立的な使用済み燃料貯蔵設備（「ＩＳＦＳＩ」）にて貯蔵すべく使用済み燃料キャニスタを受け入れる設計とされている。自立し且つ定着されたオーバパックモデルにて貯蔵し得るよう工学的に設計された全ての型式の使用済み燃料キャニスタを、地下ＶＶＯ２０内に貯蔵することができる。
【００３６】
本明細書にて使用するように、「キャニスタ」という語は、広く、非限定的に、多目的キャニスタ及び熱伝達性キャスクを含む、任意の使用済み燃料封じ込め装置を含む。例えば、世界の幾つかの地域において、使用済み燃料は移送されて且つ、金属キャスク内に直接、組み込まれたハニカム格子工作物／バスケットを有する金属キャスク内に貯蔵される。かかるキャスク及び同様の封じ込め装置は、本明細書にて使用するキャニスタという語の点にてキャニスタとしての資格を有し、また、以下に説明するように、地下ＶＶＯ２０と共に使用することができる。
【００３７】
地下ＶＶＯ２０は、本体２１と、基部２２と、取り外し可能な蓋４１とを備えている。本体２１は、コンクリートにて出来ているが、その他の適宜な材料にて出来たものとしてもよい。本体２１は、矩形の形状であるが、例えば、円筒状、円錐形、球形、半球形、三角形又は不規則の形状のような、任意の形状のものとすることができる。本体２１の一部分は、地盤下に配置され、このため、頂部分２４のみが地盤上位置２３から突き出す。好ましくは、本体２１の高さの少なくとも大部分が地盤下に配置されるものとする。本体２１の頂部分２１が地面の水準２３よりも上方に伸びる正確な高さは、大幅に変更することができ、キャニスタの寸法、貯蔵すべき使用済み燃料の放射能レベル、ＩＳＦＳＩのスペースの制限、ミサイル型及び地上攻撃のされ易さを考慮した地理的位置、自然災害（地震、洪水、竜巻、ハリケーン、津波等のような）の頻度及び受け易さを考慮した地理的位置、環境状態（温度、析出レベルのような）及び（又は）地下水位のような、多数の設計上の条件に依存する。好ましくは、本体２１の頂部分２４は、地面の水準２３から約１０６６．８ｍｍ（約４２インチ）以下の位置にあり、地面の水準２３から約１５２．４ｍｍ（約６インチ）ないし９１４．４ｍｍ（３６インチ）上方にあることが最も好ましい。
【００３８】
幾つかの実施の形態において、本体２１の全高さは地盤下（図８Ｄ及び図８Ｅに図示）となるようにすることも好ましい。以下により詳細に説明するように、本体の全高さが地盤下にあるとき、本体の最上面のみが地盤上の周囲雰囲気に露呈されよう。
【００３９】
図２及び図３を更に参照すると、本体２１は、円筒状キャビティ２６を形成する（図３に最も良く図示）。キャビティ２６は、円筒状の形状であるが、キャビティ２６は、何らかの特定の寸法、形状、及び（又は）深さに限定されるものではなく、本発明の精神から逸脱せずに、ほぼあらゆる形状のキャニスタを受け入れ且つ貯蔵し得る設計とすることができる。本発明を実施するのに必ずしも必要ではないが、キャビティ２６の水平方向断面寸法及び形状は該特定の地下ＶＶＯと共に使用すべきキャニスタ型式の水平方向断面寸法及び形状に全体として相応する設計とすることが好ましい。より具体的には、キャビティ２６の寸法及び形状は、使用済み燃料キャニスタ（キャニスタ７０のような）が貯蔵のためキャビティ２６内に配置されたとき、キャニスタの外側壁とキャビティ２６の側壁との間に小さい隙間が存在するような設計とされることが望ましい。
【００４０】
貯蔵したキャニスタの側壁とキャビティ２６の側壁との間に小さい隙間が形成されるように、キャビティ２６を設計することは、大災害のとき、キャニスタがキャビティ内にて動くことができる程度を制限し、これによりキャニスタ及びキャビティの壁に対する損傷を最小にし且つ、キャニスタがキャビティ内にて転倒するのを防止することとなる。この小さい隙間は、また、使用済み核燃料が冷却する間、加熱された空気が流れるのも容易にする。隙間の正確な寸法は、任意の所定の状況に対し所望の流体流れ動力学及び熱伝達能力を実現し得るよう制御し／設計することができる。例えば、幾つかの実施の形態において、隙間は２５．４ｍｍ（１インチ）ないし７６．２ｍｍ（３インチ）とすることができる。小さい隙間は放射線の流れを減少させる。
【００４１】
キャビティ２６の底部に対して入口換気を提供し得るよう本体２１に２つの入口換気ダクト２６が設けられる。入口換気ダクト２５は、地盤入口２７から地盤下出口２８まで伸びる細長い実質的にＳ字形の通路である。地盤上入口２７は、本体２１の頂部分２４の両側壁に配置され且つ、地面の水準２３の上方の周囲空気に対し開放している。本明細書にて使用するように、周囲空気、周囲雰囲気又は外部雰囲気という語は、地下ＶＶＯの外部の環境／空気を意味し、自然の外部環境及び建物、テント、洞窟、トンネル又はその他の人工又は自然の囲い物内の空間を包含するものである。
【００４２】
地盤下出口２８は、地面の水準２３の下方の位置にてその底部付近でキャビティ２６内に開放している。このように、入口換気ダクト２５は、キャビティ２６の底部が十分に地盤下にあるにも拘らず、周囲空気がキャビティ２６の底部に入るための通路を提供する。物及びその他の塵が入口換気ダクト２５の通路に入り且つ、該通路を閉塞し得ないよう換気スクリーン３１（図３）が地盤上入口２７を被うように設けられる。入口換気ダクト２５が細長いＳ字形の形状をしている結果、地盤上入口２７は、自立する地上ＶＶＯｓにて一般的である増大した被曝量の位置でなくなる。地盤下出口２８は、キャビティ２６の壁の底部付近にて開放しているとして示されているが、地盤下出口２８は、望まれるようにキャビティ２６の床に配置することができる。このことは、入口換気ダクト２５の形状を適宜に再設定し且つ、底部板３８を通ってキャビティ２６内に達する開口部を形成することにより実現することができる。かかる実施の形態において、基部２２は、入口換気ダクト２５が伸びるときに通る本体２１の一部であると見なすことができる。
【００４３】
地盤上ダクト２７は、地面の水準２３から約２５４ｍｍ（約１０インチ）の上方の高さにて本体２１の側壁に配置されている。しかし、地盤上入口２７の高さは、本発明を制限するものではない。入口２７は、図８Ｄ及び図８Ｅに示すように、水平／面一を含んで、地面の水準よりも上方の任意の所望の高さに配置することができる。地盤上入口２７を実質的に、地面の水準２３よりも上方に上昇させることは、雨又は浸水がキャビティ２６内に入る可能性を減少させるのに役立つ。浸水地域におけるＩＦＳＩ’ｓの場合、浸水は地面の水準よりも多分、３０４．８ｍｍ（１フィート）以上上昇し、このため、入口換気ダクト２５を介してキャビティ２６に入る可能性があることが分かる。しかし、図６に関して以下に説明するように、地下ＶＶＯ２０は、最悪の浸水状態を安全で且つ、効果的な仕方にて取り扱うよう特に設計されている。
【００４４】
地盤上入口２７は、本体２１の側壁に配置されることが好ましいが、地盤上入口は、かかる位置にのみ限定されず、所望であるならば、例えば、本体の最上面（又は、任意のその他の表面）を含む、本体の任意の箇所に配置することができる。本体２１における地盤上入口２７に対する可能な位置の更なる例は、図８Ａないし図８Ｅに示されている。
【００４５】
再度、図２及び図３を参照すると、入口換気ダクト２５は、約１５２．４ｍｍ（約６インチ）×１０１６ｍｍ（４０インチ）の矩形の断面積を有している。しかし、例えば、丸形、楕円形、三角形、六角形、八角形等のような、任意の断面形状及び（又は）寸法のものを使用することができる。更に、入口換気ダクト２５の形状は、細長い基本的にＳ字形の通路であるが、地盤上入口２７にて許容可能な被曝量を依然として実現する多数の形状を使用することができる。例えば、細長いＳ字形の形状ではなくて、入口換気ダクトは、地盤上入口から地盤下出口までジグザグの形状、傾斜した直線状の形状、全体としてＬ字形の形状、又は任意の角度、直線状又は湾曲した形状の組み合わせにて伸びるものとすることができる。入口換気ダクトの正確な形状、寸法及び断面の形態は、設計上の好みの問題であり、ＶＶＯの本体の厚さ、キャビティ内に貯蔵された使用済み燃料の放射能レベル、使用済み燃料キャニスタの温度、ダクトを通る所望の流体の流れ動力学及び本体における地盤上入口の配置（すなわち、地盤上入口換気口／開口部が本体の側壁、その最上面又は本体の幾つかのその他の表面に配置されるかどうか）というような因子によって決まる。入口換気ダクト２５に対して可能な形状の更なる例は、図８Ａないし図８Ｅに示されている。
【００４６】
入口換気ダクト２５は、低炭素鋼ライナーにより形成されることが好ましい。しかし、入口換気ダクト２５は、任意の材料にて出来たものとしてよく、又は、単にライニング無しにてコンクリート本体２１内に形成された通路としてもよい。
【００４７】
図３に最も良く示すように、キャビティ２６は、厚いスチール殻体３４及び底部板３８により形成される。殻体３４、底部板３８及び入口換気ダクト２５は、低炭素鋼のような、金属で出来ていることが好ましいが、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、プラスチック等のようなその他の材料で出来たものでもよい。入口換気ダクト２５は、殻体３４及び底部板３８にシール接続され、一体型／単一物構造体１００（図９に独立的に図示）を形成し、該構造体１００は、地盤下水及びその他の流体が侵入しないよう密閉的に密封されている。溶接可能な金属の場合、このシール接続は、溶接又はガスケットを使用することを備えることができる。このように、水又はその他の流体がキャビティ２６に入る唯一の経路は、地盤上入口２７又は蓋４１の出口換気ダクト４２を通るものである。図９ないし図１５に関して以下に説明するように、一体型構造体自体が１つの発明であり、本体２１を使用せずに、使用済み核燃料を貯蔵するため使用することができる。
【００４８】
コールタールエポキシ等のような、適当な防腐剤を殻体３４、底部板３８及び入口換気ダクト２５の露出面に施し、密封効果を保証し、材料の劣化を少なくし且つ、火災から保護し得るようにする。適宜なコールタールエポキシは、ミズリー州、セントルイスのカーボラインカンパニー（Ｃａｒｂｏｌｉｎｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ）からビティマスティック（Ｂｉｔｕｍａｓｔｉｃ）３００Ｍという商標名にて製造されているものである。本発明の地下ＶＶＯの幾つかの実施の形態において、底部板は使用されないであろう。
【００４９】
コンクリート本体２１は、殻体３４及び入口換気ダクト２５を取り囲む。本体２１は、殻体３４及び入口換気ダクト２５に対する非構造的保護を提供する。殻体３４とコンクリート本体２１との間の境界部及び入口換気ダクト２５とコンクリート本体２１との間の境界部に絶縁体３７が提供される。使用済み燃料キャニスタ７０からコンクリート本体２１への崩壊熱の過剰な伝達を防止するため、絶縁体３７が設けられており、これによりコンクリートの全体温度をＦＳＡＲ限界値以内に維持することができる。また、殻体３４及び入口換気ダクト２５をコンクリート本体２１から絶縁することは、入って来る冷たい空気がキャビティ２６に入る前に、その冷たい空気が加熱されるのを最小限にする働きもする。絶縁体の適宜な形態は、非限定的に、アルミナ−シリカ耐火粘土のブランケット（カオウールブランケット）、アルミナ及びシリカの酸化物（カオウールＳブランケット）、アルミナ−シリカ−ジルコニア繊維（セラブランケット）及びアルミナ−シリカ−クロミア（セラクロムブランケット）を含む。
【００５０】
入口換気ダクト２５をキャビティ２６内の使用済み燃料の熱負荷から絶縁することは、使用済み燃料の十分な換気／冷却効果を容易にし且つ、維持する上で極めて重要である。絶縁過程は、多岐に亙る方法にて実施することができ、その何れも本発明を限定するものではない。例えば、殻体３４及び入口換気ダクト２５の外側に絶縁性材料を追加することに加えて、キャビティ２６と入口換気ダクト２５との間にてコンクリート本体２１内に空隙を提供することにより、入口換気ダクト２５を絶縁することも可能である。この空隙は、所望であれば、不活性気体又は空気にて充填することができる。更に、絶縁効果を提供するために使用される手段に関係なく、絶縁手段は、殻体３４又は入口換気ダクト２５の外面上に配置することのみに限定されるものではなく、キャビティ２６と入口換気ダクト２５との間の任意の位置に配置することができる。
【００５１】
本体２１は、底部板３８、殻体３４及び換気ダクト２５により形成された一体型のスチールユニットと共に、基部２２の頂部に配置される。基部２２は、非限定的に、ＡＣＩ−３４９のような、認定された業界標準の荷重の組み合わせを満足させる設計とされた強化コンクリートスラブである。基部２２は、矩形の形状であるが、円形、楕円形、三角形、六角形、八角形、不規則な形状等のような、本体２１を支持するため必要な任意の形状とすることができる。十分な荷重支持条件を実現するため基部を使用することが好ましいが、かかる基部を使用することが不要な状況が生じる可能性がある。
【００５２】
図２を再度参照すると、地下ＶＶＯ２０は、取り外し可能な換気した蓋４１を有している。蓋４１は本体２１の頂部に配置され、これによりキャビティ２６を実質的に取り囲み、キャニスタ７０がキャビティ２６内に配置されたとき、放射線がキャビティ２６の頂部から逃げないようにする。蓋４１が本体２１の頂部に配置され、使用済み燃料キャニスタ７０がキャビティ２６内に配置されたとき、キャニスタ７０の最上面と蓋４１との間に出口空気プレナム３６が形成される。出口空気プレナム３６は、高さが最小７６．２ｍｍ（３インチ）であることが好ましいが、任意の所望の高さとすることができる。正確な高さは所望の流体流れ動力学、キャニスタの高さ、ＶＶＯの高さ、キャビティの深さ、キャニスタの熱負荷等のような設計条件によって決まろう。
【００５３】
蓋４１は、４つの出口換気ダクト４２を有している。出口換気ダクト４２は、キャビティ２６の頂部（特に、出口空気プレナム３６）から周囲空気への通路を形成し、加熱された空気はキャビティ２６から逃げることができる。出口換気ダクト４２は、蓋４１の側壁３０を貫通して伸びる水平方向通路である。しかし、出口換気ダクトは、垂直、Ｌ字形、Ｓ字形、角度付き、湾曲等のような任意の形状又は向きのものとすることができる。出口換気ダクト４２は蓋４１自体に配置されるから、本体２１の全体高さは最小となる。
【００５４】
蓋４１は、コンクリートで出来た屋根３５を備えている。屋根３５は、放射線遮蔽効果を提供し、このため放射線がキャビティ２６の頂部から逃げることはない。蓋４１の側壁３０は環状リングである。出口空気プレナム３６は、加熱された空気を出口管ダクト４２を介して除去することを容易にするのを助ける。出口換気ダクト４２から出る加熱された空気が換気ダクト２５内に吸い上げられて戻るのを最小にするため、出口換気ダクト４２は、入口換気ダクト２５から方位角にて且つ周方向に分離されている。
【００５５】
換気した蓋４１は、せん断リング４７も備えている。蓋４１が本体２１の頂部に配置されたとき、せん断リング４７は、キャビティ２６内に突き出し、これにより、地震、衝撃性ミサイル又はその他の発射体による側方力に対する極めて大きいせん断抵抗を提供する。蓋４１は、貫通して伸びるボルト（図示せず）により本体２１に固定される。
【００５６】
図示しないが、形状及び（又は）寸法に関係なく、ダクトの光子減衰器を地下ＶＶＯ２０の入口換気ダクト２５及び（又は）出口換気ダクト４２の全てに挿入することが好ましい。適宜なダクトの光子減衰器は、その教示内容を参考として引用し、本明細書に含めたボングラジオ（Ｂｏｎｇｒａｚｉｏ）の米国特許第６，５１９，３０７号に記載されている。
【００５７】
次に、図４を参照すると、地下ＶＶＯ２０にて使用することのできる蓋５０の１つの実施の形態が示されている。蓋５０は、蓋４１と同様の設計上の特徴を保持しており、上述した蓋の設計の特徴をより完全に開示し得るように図示されている。蓋５０は、側壁５２に４つの水平方向出口換気ダクト５１を有している。せん断リング５４がキャビティ２６内に嵌まるよう蓋５０の底部に設けられている。蓋５０を本体２１の頂部のタップ穴に固定するためボルト１８が使用される。
【００５８】
出口換気ダクトは地下ＶＶＯ２０の蓋５０内に配置された状態で示されているが、本発明は、このように限定されるものではない。例えば、出口換気ダクトは、地盤上の位置にて地下ＶＶＯの本体内に配置することができる。この着想は、図８Ａないし図８Ｅに示されている。出口換気ダクトが地下ＶＶＯの本体内に配置されるならば、周囲空気に対する出口換気ダクトの開口部は、本体の側壁、その最上面又は任意のその他の面に配置することができる。出口換気ダクトが蓋内に配置される場合と同様に、出口換気ダクトは、地下ＶＶＯ自体の本体内に配置されたとき、多岐に亙る形状及び（又は）形態をとることができる。入口換気ダクトの場合と同様に、出口換気ダクトは、低炭素鋼ライナーにて形成されることが好ましいが、任意の材料にて出来たものとし又は単にライニング無しにてコンクリート本体２１又は蓋４１内に形成された通路としてもよい。入口及び出口換気ダクトの双方を有する本発明の全ての実施の形態において、出口換気ダクトの開口部は、入口及び出口空気流れの間の相互作用を最小にし得るよう入口換気ダクトの入口から方位角にて且つ周方向に分離されることが好ましい。地下ＶＶＯ２０と共に使用される蓋の形状及び型式に関し何ら制限はない。
【００５９】
図２を再度参照すると、土２９は本体２１をその高さのほぼ全体に亙って取り囲む。使用済み燃料キャニスタ７０がキャビティ２６内に配置されたとき、キャニスタ７０の全体ではないにしても、その少なくとも主要部分は地盤下となる。好ましくは、キャニスタ７０の全高さは地盤下となり、土２９の遮蔽効果を完全に活用し得るようにする。このように、土２９は、地下ＶＶＯ２０内に貯蔵された使用済み燃料に対し、地上オーバパックにて実現することのできない程度の放射線遮蔽効果を提供する。地下ＶＶＯ２０は、外観上、障害物無しであり、また、地下ＶＶＯ２０が転倒する危険はない。更に、地下ＶＶＯ２０は、自由場の加速を拡大し且つ、地上の自立オーバパックの安定性を危険にする可能性のある、土−構造体の相互作用効果と取り組む必要はない。
【００６０】
図６を参照すると、図２の領域ＶＩ−ＶＩが詳細に示されている。図６には、地下ＶＶＯ２０が好ましくない衝撃を伴わず浸水状態に成功裏に耐えることのできることを保証するために重要である設計上の特徴が示してある。キャニスタ７０をその上に配置することのできるようにキャビティ２６の底面（板３８により形成される）に支持ブロック３２が設けられる。支持ブロック３２は、互いから周方向に隔てられている（図７に図示）。キャニスタ７０が貯蔵のためキャビティ２６内に装填されたとき、キャニスタ７０の底面７１は支持ブロック３２上に静止し、キャニスタ７０の底面７１とキャビティ２６の底面／床との間に入口空気プレナム３３を形成する。支持ブロック３２は、低炭素鋼にて出来ており且つ、キャビティ２６の底面に溶接されることが好ましい。その他の適宜な構造材料は、非限定的に、強化コンクリート、ステンレス鋼及びその他の金属合金を含む。
【００６１】
支持ブロック３２は、エネルギ／衝撃吸収機能も果たす。支持ブロック３２は、米国、カリフォルニア州のヘクセル（Ｈｅｘｃｅｌ）コーポレーションが製造するもののようなハニカム格子型式のものであることが好ましい。
【００６２】
支持ブロック３２は、キャニスタ７０の底面７１が入口換気ダクト２５の地盤下出口２８（図２）の頂部７４よりも低くなるように特に設計されている。好ましくは、支持ブロック３２は、キャニスタ７０の底面７１が地盤下出口２８の頂部７４から約５０．８ｍｍ（約２インチ）ないし１５２．４ｍｍ（６インチ）だけ下方となるような設計とされるものとする。しかし、適宜な設計を通じて任意の所望の高さの差を実現することができる。その底面７１が地盤下出口２８の頂部７４よりも低くなるようにキャニスタ７０をキャビティ２６内で支持することにより、地下ＶＶＯ２０は、口語的に「急速な浸水」と称される最悪の浸水状態の下でさえ、キャニスタ７０に対し十分な冷却効果を提供する。「急速な浸水」は、水位が入口換気ダクト２５を通る空気流を完全に遮断するのに丁度十分であるようにＶＶＯに溢れるものである。換言すれば、水位は、地盤下出口２８の頂部７４と丁度、等しい。
【００６３】
しかし、キャニスタ７０の底面７１が地盤下出口２８の頂部７４よりも低い高さに配置されているから、地下ＶＶＯ２０は、「急速な浸水」状態を十分に取り扱うことができる。従って、「急速な浸水」が生じたならば、キャニスタ７０の底部は水と接触する（すなわち水に浸かる）ことになろう。水の熱除去効果は空気の１００倍以上であるから、熱を効率的に除去し且つキャニスタ７０を低温状態に保つためには、底部が湿っていればよい。キャニスタ７０が水中に浸かる程度が深ければ深い程、キャニスタ７０及びその保持された燃料はより冷たいままであることになろう。キャビティ２６内の水がキャニスタ７０の底部により加熱されるに伴い、水は蒸発し、環状空間６０を介してキャビティ２６を通って上昇し且つ、出口換気ダクトを介してキャビティ２６から出る。したがって、キャニスタの冷却作用は、換気冷却より蒸発水による冷却に変わる。
【００６４】
１つの実施の形態において、入口換気ダクト２５の地盤下出口２８は、高さ２０３．２ｍｍ（８インチ）×幅１０１６ｍｍ（４０インチ）であり、また、入口空気プレナム３３の高さは１５２．４ｍｍ（６インチ）である。このことは、５０．８ｍｍ（２インチ）の高さの差を提供することになる。
【００６５】
図６に詳細に示した地下ＶＶＯ２０の高さの差の設計の特徴は、地下ＶＶＯ２０のその他の特徴と独立的に、「急速な浸水」を取り扱うべく自立する地面上キャスク及びＶＶＯｓ内に組み込むことができることを理解すべきである。このように、この着想は、本出願の独立的な発明の特徴である。地上ＶＶＯｓ内に組み込まれたとき、入口換気ダクトは、放射線が入口換気ダクトから周囲環境に逃げることができないような設計とする必要がある。このことは、キャニスタが貯蔵キャビティ内への入口ダクトの開口部の下方にあるため、危険である。この実施の形態において、入口換気ダクトは、周囲空気から貯蔵キャビティ内のキャニスタに対する視線が存在しないような形状とする。例えば、入口換気ダクトは、Ｌ字形、角度付き、Ｓ字形又は湾曲した形状の一部分を備えることができる。
【００６６】
更に、図６の高さの差の設計の特徴は支持ブロック３２を使用して実現されるが、支持ブロック３２無しにて本発明のこの特徴を具体化することも可能である。かかる実施の形態において、キャニスタ７０は、キャビティ２６内に配置され且つ、キャビティ２６の床に直接、静止することになる。しかし、空気入口プレナム３３を形成するから、また、支持ブロック３２を使用することは塵埃がキャビティ２６の底部にて取り込まれるのを阻止するのに役立つことから、支持ブロック３２を使用することは望ましい。
【００６７】
次に、図８Ａないし図８Ｅを参照すると、本発明に従った地下ＶＶＯ内の出口換気ダクト及び入口換気ダクトの代替的な形態の例が概略図的に示されている。地下ＶＶＯ２０に関して上述した詳細の任意のもの又は全てはその内部に組み込むことが可能であるとの理解の下、簡略化のため、図８Ａないし図８Ｅにて詳細の多く及び幾つかの構造体は省略されている。各実施の形態に対してアルファベットの接頭辞を使用する点を除いて、同様の部品は同様の番号で表示してある。
【００６８】
図８Ａないし図８Ｅに示した入口換気ダクト及び出口換気ダクトの形態に加えて、その他の多数の形態、組み合わせ及び形態変更を本発明にて具体化することが可能であることを理解すべきである。これら詳細の幾つかについては上記に説明した通りである。更に、図示した実施の形態の任意の出口換気ダクトの形態を図示した入口換気ダクトの形態の任意のものと組み合わせ、また、その逆とすることができる。
【００６９】
本発明の全ての実施の形態において、出口換気ダクト４２から出る加熱された空気は、入口換気ダクト２５内に吸い上げられて戻るのが阻止される（すなわち、加熱された出口空気流が低温の入口空気流と混合するのを防止する）ことが望ましい。このことは、（１）入口２７を出口換気ダクト４２の出口に対して地下ＶＶＯ２０の上に位置決めし／配置すること、空気流を分離する板９８又はその他の構造体を提供すること（図８Ａ及び図８Ｃないし図８Ｅに例示するように）、及び（又は）（３）入口換気ダクト２５を出口換気ダクト４２から離れた位置まで伸ばすことを含む、多数の方法にて実現することができる。
【００７０】
キャニスタ７０から熱が放出する結果として、周囲からの冷たい空気は入口換気ダクト２５及びキャビティ２６の底部内に吸い上げられる。次に、この冷たい空気は、キャニスタ７０内の使用済み燃料からの熱により加熱され、キャニスタ７０の周りの環状空間６０（図６）を介してキャビティ２６内を上昇し、次に、蓋４１の出口換気ダクト４２を介して加熱された空気としてキャビティ２６から出る。
【００７１】
次に、図５を参照すると、ＩＳＦＩｓは、任意の数の地下ＶＶＯｓ２０（又は一体型構造体１００）を採用するよう設計し且つ、増大する需要に合うように数を容易に増すことができる。地下ＶＶＯｓ２０は、狭い間隔とされているが、この設計は、任意のキャビティに対しキャスククローラー９０により容易に独立的にアクセスすることを許容する。地下ＶＶＯｓ２０の地下室の形態は、移送キャスク８０が地下ＶＶＯ２０の頂部に配置される装填／移送手順の間、形成された積み重ね構造体の高さを大幅に低くする。
【００７２】
次に、使用済み核燃料キャニスタ７０を貯蔵するため、地下ＶＶＯ２０を使用する方法の１つの実施の形態に関して図２ないし図５を参照して説明する。使用済み燃料プールから除去され且つ乾燥貯蔵するため処理されたならば、使用済み燃料キャニスタ７０は、移送キャスク８０内に配置される。移送キャスク８０は、キャスククローラー９０により、貯蔵のため所望の地下ＶＶＯ２０まで運ばれる。キャスククローラーが示されているが、移送キャスク８０を地下ＶＶＯ２０の上方の位置まで搬送する任意の適宜な手段を使用することができる。例えば、非限定的に、ガントリークレーン、天井クレーン又はその他のクレーン装置のような適宜な型式の荷重取り扱い装置を使用することができる。
【００７３】
キャニスタ７０を受け入れるように所望の地下ＶＶＯ２０を準備するとき、蓋４１を本体２１から除去し、キャビティ２６が開放するようにする。キャスククローラー９０は移送キャスク８０を地下ＶＶＯ２０の頂部に配置する。移送キャスクが地下ＶＶＯ２０の頂部に適正に固定された後、移送キャスク８０の底部板を除去する。必要であれば、地下ＶＶＯ２０に対する移送キャスク８０の接続を確実にし且つ、移送キャスク８０の底部板を妨害しない位置まで除去するため適宜な契合装置を使用することができる。かかる契合装置は、当該技術分野にて周知であり、キャニスタの移送手順にてしばしば使用される。次に、上述したようにキャニスタ７０の底面が支持ブロック３２と接触し且つ該支持ブロック３２の頂部に静止する迄、キャニスタ７０はキャスククローラー９０により移送キャスク８０から地下ＶＶＯ２０のキャビティ２６内に下降させる。
【００７４】
支持ブロック３２に静止したとき、キャニスタの高さの主要部分は地盤下となる。最も好ましくは、キャニスタ７０の全体がその貯蔵位置にあるとき、地盤下となるようにする。キャニスタ７０がキャビティ２６内に配置され且つ、キャビティ２６内で静止するならば、蓋４１をキャビティ２６上に配置し、キャビティ２６を実質的に取り囲むようにする。蓋４１は、せん断リング４７がキャビティ２６内に突き出し、出口換気ダクト４２が本体２１の上で入口換気ダクト２５から方位角にて且つ周方向に分離されるよう本体２１の頂部にて方向決めされている。次に、蓋４１をボルトにて本体２１に固定する。キャニスタ７０から放出される熱の結果、雰囲気からの冷たい空気は、入口換気ダクト２５及びキャビティ２６の底に吸い上げられる。次に、この冷たい空気は、キャニスタ７０内の使用済み燃料からの熱により加熱され、キャニスタ７０の周りの環状空間６０（図６）を介してキャビティ２６内を上昇し、次に、蓋４１の出口換気ダクト４２を介して加熱された空気としてキャビティ２６から出る。
【００７５】
次に、図９を参照すると、本発明の１つの実施の形態に従った使用済み核燃料を貯蔵する一体型構造体１００が示されている。一体型構造体１００は、実質的に、殻体３４と、入口換気ダクト２５と、コンクリート本体無しの地下ＶＶＯ２０の底部板３８との組み合わせ体である。コンクリート本体を追加せずに使用済み核燃料のキャニスタを貯蔵するため、一体型殻体１００を使用することができる。このため、本発明の幾つかの実施の形態は、一体型構造体１００自体である。
【００７６】
殻体３４、底部板３８及び入口換気ダクト２５は、低炭素鋼のような金属で出来ていることが好ましい。その他の適宜な材料は、非限定的に、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、プラスチック等を含む。
【００７７】
入口換気ダクト２５、底部板３８及び殻体３４は、全ての接続部にて密封溶接され、水及びその他の流体が侵入しないように密閉的に密封された単一物構造体を形成する。水又はその他の流体がキャビティ２６に入ることのできる唯一の経路は、入口２７又は殻体３４の頂部開口部１０１を介するものである。使用済み燃料のキャニスタが頂部開口部１０１から突き出さないようにキャビティ２６内に配置することができるよう殻体３４の高さが設計されている。殻体３４を製造する高さに関して何ら制限はない。殻体３４の正確な高さは、その内部に貯蔵すべき使用済み燃料キャニスタの高さ、キャニスタの貯蔵すべき所望の深さ（地盤下）、出口換気ダクトが蓋内にあるか又は殻体３４内に一体化されるかどうか及び（又は）キャニスタを貯蔵する間、存在する出口空気プレナムの所望の高さによって決まる。
【００７８】
図１０ないし図１３には、本発明の１つの実施の形態に従って、使用済み燃料キャニスタをＩＳＦＳＩにおける地盤下位置又はその他の位置に貯蔵するため、一体型構造体１００を使用する方法が示されている。例えば、換気スクリーンを使用すること、入口及び出口ダクトの形態を可変とすること、隙間を設けるここと、絶縁体を使用すること等のような、地下ＶＶＯ２０に関して上記に説明した設計及び（又は）構造的詳細の任意のものを一体型構造体１００内に組み込むことができる。しかし、冗長さを回避するため、地下ＶＶＯ２０の詳細のいくつか又は全てを貯蔵方法及び一体型構造体１００の装置に取り入れ（又は具体化することができる）又はその逆とすることが可能であるとの理解の下、これら詳細の説明は省略する。
【００７９】
図１０を参照すると、最初に、ＩＳＦＳＩ内の所望の位置及び所望の深さにて地下２１０に穴２００を掘る。穴２００を掘ったならば、その底部を適正に平らにし、基部２２を穴２００の底部に配置する。基部２２は、ＡＣＩ−３４９のような認定された業界標準の荷重組み合わせを満足させるような設計とされた強化コンクリートスラブである。しかし、幾つかの実施の形態において、支持すべき荷重及び（又は）地面の特徴に依存して、基部を使用する必要がないこともある。
【００８０】
基部２２が穴２００内に適正に配置されたならば、基部２２の頂部に静止する迄、一体型構造体１００を垂直方向に向けて穴２００内に下降させる。一体型構造体１００の底部板３８は基部２２の最上面の頂部と接触し且つ該最上面の上に静止する。所望であれば、底部板３８は、この箇所にて基部２２にボルト止めし又はその他の方法で固定し、将来、一体型構造体０が基部２２に対して動くのを阻止することができる。
【００８１】
図１１を参照すると、一体型構造体１００が垂直方向に向けて基部２２の頂部に静止したならば、土供給管３００を穴２００の上方の位置まで移動させる。土３０１は一体型構造体１００の外部にて穴２００内に供給され、これにより、穴２００を土３０１にて充填し且つ、一体型構造体１００の一部分を埋める。土３０１は穴２００を充填するものとして例示されているが、環境的及び遮蔽条件に適合する任意の適宜な工学的に設計された充填材を使用することができる。その他の適宜な工学的に設計された充填材は、非限定的に、砂利、破砕岩石、コンクリート、砂等を含む。更に、所望の工学的に設計とされた充填材は、手作業、投棄等を含む可能な任意の手段により穴に供給することができる。
【００８２】
図１２を参照すると、土３０１が一体型構造体１００を取り巻き且つ、土３０１が地面の水準２０１とほぼ等しくなる水準迄、穴２００を充填する迄、土３０１は穴２００に供給される。土３０１は、地盤下にある一体型構造体１００の外面と直接、接触している。穴２００が土３０１にて充填されたとき、入口換気ダクト２５の入口２７は地盤上となる。殻体３４は、土３０１から突き出し、このため、開口部１０１は僅かに地盤上となる。このため、一体型構造体１００は、全ての接続部にて密閉的に密封されるから、地盤下の液体及び土はキャビティ２６又は入口換気ダクト２５に入ることができない。貯蔵した使用済み燃料キャニスタを支持するため、キャビティ２６の底部に支持ブロック３２が設けられる。
【００８３】
図１３を参照すると、穴２００が土３０１にて十分に充填されたならば、使用済み燃料７０のキャニスタ７０を一体型構造体１００のキャビティ２６内に装填する。キャニスタの装填順序は、図５に関して上記により詳細に説明してある。キャニスタ７０は、支持ブロック３２上に静止する迄、キャビティ２６内に下降させる。図６に関して上述したように、一体型構造体１００の支持ブロック３２及び出口２８は、「急速な浸水」状態を取り扱うよう特別な設計とされている。キャニスタ７０は、支持ブロック３２上に静止し、キャニスタ７０の底部とキャビティ２６の床（この場合、底部板３８）との間に入口空気プレナム３３を形成する。
【００８４】
キャニスタ７０が支持ブロック３２上に支持されたとき、キャニスタ７０の高さの全体は、地面の水準２１２の下方となる。このことは、地面の放射線遮蔽能力を最大限、使用することになる。キャニスタ７０が地面の水準２１２の下方にあるときの深さは、穴２００の深さを増大又は減少させることにより変更することができる。キャニスタ７０がキャビティ２６内で支持されたならば、蓋４１を殻体３４の頂部に配置し、これにより開口部１０１を閉じ且つ、放射線がキャビティ２６から上方に逃げるのを阻止する。蓋４１の底面とキャニスタ７０の頂部との間に出口空気プレナム３６が形成される。
【００８５】
蓋４１は出口換気ダクト４２を備えている。出口換気ダクト４２は、出口空気プレナム３６から蓋４１を通り地面の水準の２１２の上方の周囲空気までの通路を形成する。出口換気ダクト４２は、蓋４１に設ける必要はなく、所望であるならば、一体型構造体１００の一部として形成することができる。この点については、図１４に関して以下により詳細に説明する。
【００８６】
次に、図１３を参照すると、使用済み核燃料キャニスタ７０を貯蔵するため、一体型構造体１００が使用されるとき、キャニスタ７０の冷却を十分に容易にしつつ、地面の放射線遮蔽効果が利用される。地盤上入口２７を介して入口換気ダクト２５に入る冷たい空気によりキャニスタ７０の冷却が促進される。冷たい空気は、地盤下出口２８を介して入口空気プレナム３３付近にてキャビティ２６に入る迄、入口換気ダクト２５を通って移動する。冷たい空気がキャビティ２６に入ったならば、その空気は、キャニスタ７０から放出される熱によって暖められる。空気が暖められるに伴い、空気は、空気が出口空気プレナム３６に入る迄、環状空間６０を介してキャニスタ７０の外面に沿って上方に移動する。空気が環状空間６０を通って上方に移動するとき、該空気はキャニスタ７０からの熱の除去を続ける。次に、暖まった空気は、出口換気ダクト４２を介してキャビティ２６から出て且つ、周囲空気に入る。この自然な対流的冷却流れは、キャニスタ７０が十分に冷却される迄、連続的に繰り返される。
【００８７】
次に、図１４を参照すると、一体型構造体２００の１つの代替的な実施の形態が示されている。使用済み燃料キャニスタを上述した一体型構造体１００と同様の方法にて貯蔵するため、一体型構造体２００が使用される。構造体の多くは一体型構造体１００と同一であるが、一体型構造体２００は、殻体３４に直接、密封溶接された出口換気ダクト４２を更に備えている。出口換気ダクト４２は、入口換気ダクト２５に関して上述した材料の任意のものにて形成することができる。出口換気ダクト４２が一体型構造体２００の一部である結果、蓋４１は、かかるダクト無しとすることができる。キャニスタ７０の冷却過程は同一のままである。
【００８８】
図１５には、本発明の別の面に従った一体型構造体３００が示されている。一体型構造体３００は、その設計及び機能の点にて一体型構造体１００、２００と多くの点にて同様である。しかし、一体型構造体３００は、低熱の使用済み燃料を保持するキャニスタ７０を貯蔵し得るよう特に設計されている。キャニスタ７０が例えば、２ないし３ｋＷの程度の低熱を発するとき、冷たい空気をキャビティ２６に供給するため入口換気ダクトを提供する必要はない。このため、一体型構造体３００から入口換気ダクトは省略される。一体型構造体３００は、冷たい空気に対する入口及び暖まった空気に対する出口の双方として機能する出口換気ダクト４２のみを備えている。
【００８９】
一体型構造体３００の出口換気ダクト４２は、殻体３４に対し密封溶接されているが、所望であるならば、出口換気ダクトを蓋４１内に配置することが可能である。更に、低熱負荷キャニスタの貯蔵のため、入口換気ダクトを不要にする着想は、本出願にて示し、特に、地下ＶＶＯ２０及びその派生物を含む、地下又は地上ＶＶＯの実施の形態の任意のものに適用可能である。
【００９０】
本発明は、当該技術分野の当業者が容易に実施し且つ使用することのできるのに十分、詳細に説明し且つ図示したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、各種の代替例、形態変更及び改良は容易に明らかになるであろう。具体的には、入口換気ダクト及び（又は）出口換気ダクトが地盤上にて周囲空気に開放している限り、地下ＶＶＯの全体及び（又は）本発明の一体型構造体を地盤下とすることも可能である。このことは、使用済み燃料キャニスタを極めて深い位置に貯蔵することも容易にする。最後に、本発明は使用済み核燃料の貯蔵に関して説明したが、本発明はこのように限定されるものではなく、任意の高レベル廃棄物材料の貯蔵に関して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】従来技術のＶＶＯの頂面斜視図である。
【図２】その内部に使用済み燃料キャニスタが配置された本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯの側面断面図である。
【図３】地面から除去された図２の地下ＶＶＯの斜視図である。
【図４】図２の地下ＶＶＯと共に使用される蓋の１つの代替的な実施の形態を示す底面斜視図である。
【図５】ＩＳＦＳＩに貯蔵された本発明の１つの実施の形態による地下ＶＶＯ列の斜視図である。
【図６】図２の領域ＶＩ−ＶＩの側面断面図である。
【図７】地面から除去され、使用済み燃料キャニスタがキャビティから除去され、蓋を除去した、図２の地下ＶＶＯの頂面図である。
【図８Ａ】入口及び出口換気ダクトの第一の代替的な実施の形態を有する本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯを示す概略断面図である。
【図８Ｂ】入口及び出口換気ダクトの第二の代替的な実施の形態を有する本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯを示す概略断面図である。
【図８Ｃ】入口及び出口換気ダクトの第三の代替的な実施の形態を有する本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯを示す概略断面図である。
【図８Ｄ】地下ＶＶＯの本体が地面と実質的に面一である、本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯを示す概略断面図である。
【図８Ｅ】地下ＶＶＯの本体が地面と実質的に面一であり且つ入口及び出口換気ダクトの代替的な形態を有する、本発明の１つの実施の形態に従った地下ＶＶＯを示す概略断面図である。
【図９】本発明の１つの実施の形態に従った使用済み核燃料を貯蔵する一体型構造体の頂面斜視図である。
【図１０】地盤下穴内に下降し且つ、基部の頂部に配置された、図９の一体型構造体を示す概略図である。
【図１１】地盤下穴が土にて充填されつつある、図１０の配置の概略図である。
【図１２】地盤下穴が土にて完全に充填された、図１０の配置を示す概略図である。
【図１３】使用済み燃料キャニスタが一体型構造体内に装填され、その上に蓋が配置された、図１２の配置を示す概略図である。
【図１４】入口及び出口換気ダクトに対する代替的な形態を有する、本発明の１つの実施の形態に従った一体型構造体を示す概略図である。
【図１５】入口換気ダクトが無い、本発明の１つの実施の形態に従った低熱使用済み燃料を貯蔵する一体型構造体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
１８    ボルト
２１    本体
２２    基部
２３    地面の水準
２４    本体の頂部分
２５    入口換気ダクト
２６    キャビティ／入口換気ダクト
２７    地盤上入口
２８    地盤下出口
３０    蓋４１の側壁
３１    換気スクリーン
３２    支持ブロック
３３    入口空気プレナム
３４    スチール殻体
３５    コンクリート製屋根
３６    出口空気プレナム
３７    絶縁体
３８    底部板
４１    蓋
４２    出口換気ダクト
４７    せん断リング
５０    蓋
５１    ４つの水平方向換気ダクト
５２    蓋の側壁
５４    せん断リング
６０    環状空間
７０    使用済み燃料キャニスタ
７１    キャニスタ７０の底面
７４    地盤出口２８の頂部
８０    移送キャスク
９０    キャスククローラー
９８    空気流を分離する板
１００    一体型／単一構造体／一体型構造体／一体型殻体
１０１    頂部開口部
２００    穴／一体型構造体
２１０    地下
２１２    地面の水準
３００    土供給管／一体型構造体
３０１    土
【図１】
2005265851.tif 000003
【図２】
2005265851.tif 000004
【図３】
2005265851.tif 000005
【図４】
2005265851.tif 000006
【図５】
2005265851.tif 000007
【図６】
2005265851.tif 000008
【図７】
2005265851.tif 000009
【図８Ａ】
2005265851.tif 000010
【図８Ｂ】
2005265851.tif 000011
【図８Ｃ】
2005265851.tif 000012
【図８Ｄ】
2005265851.tif 000013
【図８Ｅ】
2005265851.tif 000014
【図９】
2005265851.tif 000015
【図１０】
2005265851.tif 000016
【図１１】
2005265851.tif 000017
【図１２】
2005265851.tif 000018
【図１３】
2005265851.tif 000019
【図１４】
2005265851.tif 000020
【図１５】
2005265851.tif 000021
【外国語明細書】
2005265851000001.pdf